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摘要：根据供电运行的有关规程及地市级电网调度规范:对用户110kV变电站的电源一次侧严禁并列运行，对电网安全运行有着重要的指导意义。
关键词：高压断路器；电气联锁；电气闭锁
1高压断路器故障诊断原理
高压断路器主要由操动机构和灭弧室两部分组成。虽然不同种类的断路器灭弧介质不同，但基本开断原理却很相似。高压断路器接到合闸信号后(开关处于断开，已储能状态)，在合闸电磁铁的铁芯的作用下，定位销逆时针转动迫使储能维持被解除，然后在合闸弹簧的带动下，摇臂扣住合闸半轴，机构处于合闸状态。此时，连锁装置锁住定位销，保证机构在合闸位置不能自行分闸。分闸时，在分闸脱扣器的带动下，脱扣半轴向逆时针方向转动，并在分闸弹簧的作用下与摇臂解扣，完成分闸操作。高压断路器分合闸过程中涉及到的零部件繁多，导致故障类型也居多，任何一个零部件发生故障都可能导致系统整体功能缺失。在实际过程中故障不易排查，也不能随时合闸并将零部件逐一检修。在分合闸的过程中会伴随着一系列光、电、磁、振动等信号，正常断路器工作稳定，这些信号往往也比较稳定，而当故障发生时往往会产生不同信息，同一类故障具有某些相同的规律。针对以上难点和规律，本文选择合闸过程振动信号能量的特征值作为分析对象，将该特征值作为PNN神经网络的输入，构建高压断路器故障状态与故障类型之间的关系，从而实现高压断路器的智能诊断。高压断路器诊断系统包括四个部分:样本和诊断信号、特征向量处理、神经网络训练和诊断输出4个诊断过程。
2基于PNN的高压断路器故障诊断模型
高压断路器的故障诊断模型就是根据提取的特征向量构建断路器故障状态与故障类型之间的关系。
2.1特征信号提取
由振动理论可知，只要振动介质和振动路径保持不变，所得的振动信号就保持相对稳定。断路器在相同条件下振动和振动传播路径基本相同，也就是说，断路器在合闸过程各阶段的振动波形和时间基本不变。根据这一特征，把高压断路器合闸过程按时间轴划分为几个阶段，当高压断路器发生故障时，合闸过程各阶段发生的相对时间基本不变，只是各事件发生相对时刻前移或后移，此时，按正常合闸时间段求取故障时各阶段的能量值就会不同。因此本文选择高压断路器在合闸过程中各阶段信号能量归一化值作为特征向量。
断路器的操动机构接到合闸信号后，在外界能源的作用下，操作机构的主轴转动，再通过连杆带动断路器主轴和导电杆完成合闸操作。对于断路器而言，可以在多个位置安装振动传感器来监测振动信号的变化，但安装在高压断路器操作机构上效果最佳。本实验通过安装在底板上的加速度传感器准确的采集到断路器合闸操作时产生的振动信号。
高压断路器合闸过程产生的振动信号
按照时间轴分为8个阶段，每个阶段对应相应断路器的动作，其振动频率和幅值各不相同，那么各阶段的信号能量也不相同。其中，t1为合闸接触器动作对应的微弱振动阶段;t2为动静触头加速运动阶段;t3为合闸缓冲器接入阶段;t4为动静触头接触阶段;t5为合闸铁芯运动到头时对应最大的一次撞击;t6为机构连杆运动到头与合闸掣子接触撞击;t7为辅助开关分段阶段;t8为整个合闸过程完成。根据高压断路器合闸过程中振动信号的这一特点，计算每段信号的能量值，再将各阶段信号能量进行归一化处理后作为特征向量送入PNN神经网络，输入特征向量归一化处理可以缩短PNN诊断中模式层的计算量。
3防误闭锁装置概述
要达成防误闭锁装置的合理选用，必须对各类装置的原理、适用性进行研究。（1）机械闭锁。该类闭锁依托机械结构上的制约性来实现相互联锁，主要用于以一体化形式呈现的设备(如隔离刀闸和对应地刀)。其优势是结构直观、运行可靠，缺点是不能实现跨间隔闭锁。（2）电磁闭锁。该类闭锁依托电气设备的辅助接点来控制电磁锁回路，进而控制相关柜门或刀闸的行为，可用于非一体化设备间相互闭锁。其优势是原理简单，缺点是无双向功能、需外接电源。（3）电气逻辑闭锁。该类闭锁依托操作逻辑在设备控制回路串入位置辅助接点来达成电气闭锁。其优势是结构严谨、运行可靠，缺点是二次接线量大、维护不便。（4）微机闭锁。该类闭锁装置依托计算机技术和五防挂锁，以程序设定方式规避误操作的发生。由于程序编制的任意性，微机五防在理论上可达成任意逻辑的闭锁。且当一次设备发生变动，只需对程序做出调整。该类闭锁的缺点是操作时间相对较长(因要核对性模拟预演)。
4防误解锁的规范化管理
4.1对解锁情况的规定
只有在以下特殊情况下才可动用万能钥匙解锁。（1）电气设备发生异常且防误装置故障(前提是确认对防误装置的操作是正确的)，若不解锁将危及供电或迸发不安全因素。（2）开展正常运维活动(如红外测温)需打开带电设备的网门，且办理二种工作票和做好安措。
4.2对解锁执行的管理
对于解锁执行，主要要关注以下几个方面。（1）解锁钥匙的存放及保管。由于解锁钥匙用于紧急情况下使用，一方面要求能快速找到，另一方面则要求不被滥用。因此，解锁钥匙应置于明显位置，且放在专用钥匙盒内并由运行值长管控[4]。（2）解锁审批。解锁牵涉到重大安全问题，必须履行审批制度。在条件具备前提下，防误专职必须到现场核实，并签名批准；若防误专职无法到达现场，则值班负责人可代替履行职责，但要报相关部门负责人同意。另外，解锁操作要双重监护，各项纪录要详细、明确。（3）检修解锁。当检修工作需要解锁，应由当班值长和防误专职到现场批准；解锁后的检修工作应置于值班人员的监护下，并做好详细记录及签名。（4）后应汇报并完善相关记录。另外，万能钥匙的使用者必须是运行值班人员。
5电气联锁
电气联锁作为装置之间的安全互锁方式,被大量应用于各行各业，在高压开关设备领域,电气联锁是高压开关电器设备中使用最多的一种连锁方式，其实现形式是通过机构辅助接点的串并联等方式,控制断路器、隔离开关、接地开关等机构的分合动作，以隔离开关为例，其在电路中起隔离作用，其本身不具备灭弧作用，只能在没有负荷的情况下分、合电路。在五防逻辑中，隔离开关的操作要求是防止带负荷误拉（合）隔离开关、防止带接地线（接地刀）合隔离开关。
6机械程序锁联锁
电气联锁规定了一种安全操作的必要条件，而机械程序锁则规定了一种操作顺序。其实现方法是通过给机构安装机械程序锁，对开关设备进行顺序控制。机械程序锁一般由锁头、锁舌、钥匙和钥匙交换盒组成，当锁舌伸出锁头时，机构将被锁定。机构的锁定一般是通过锁定机构的机械传动轴来实现的，机构需要操作时，需将锁打开，使锁舌伸出机构的闭锁轴，这时机构可以进行电动操作。而要打开锁，必须从钥匙交换盒将钥匙拔出。
结语
综上所述，高压开关机构操作联锁是开关设备及变电站安全运行的第一道防线，关系着电网的运行安全，随着现代计算机信息技术、在线监控技术及网络科技的发展，开关设备的五防安全操作系统的形式将会更加多样，安全性能将得到更大的提升。
参考文献：
[1]苗红霞．高压断路器故障诊断［M］．北京:电子工业出版社，2011:97．
[2]苗俊杰.高压开关柜防误闭锁隐患分析及治理措施[J].电力电气,2015,42(5)
[3]胡绍谦,杭剑文,等.数字化变电站的间隔层联锁扩建方案研究[J].电力系统保护与控制,2010,38(11)
[4]朱继勇.10kV成套开关柜综合防误闭锁完善措施探讨[J].广西水利水电,2012,20(4):